Question

【题目】下图中电极a、b分别为Ag电极和Pt电极，电极c、d都是石墨电极。通电一段时间后，在c、d两极上共收集到336 mL(标准状况)气体。回答：

（1）直流电源中，M为________极。

（2）Pt电极上生成的物质是________，其质量为______________________g。

（3）电源输出的电子，其物质的量与电极b、c、d分别生成的物质的物质的量之比为2∶________∶________∶________。

（4）AgNO3溶液的浓度________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，AgNO3溶液的pH________，硫酸的浓度________，硫酸的pH________。

（5）若硫酸的质量分数由5.00%变为5.02%，则原有5.00%的硫酸________g。

Answer 1

【答案】（1）正 （2）Ag 2.16 （3）2 1

（4）不变 不变 增大 减小 （5）45.18

【解析】（1）电解5.00%的稀硫酸，实际上是电解其中的水。因此在该电解池中发生反应：2H2O2H2↑+O2↑，V(H2)∶V(O2)=2∶1。据此可确定d极为阴极，则电源的N极为负极，M极为正极。

（2）在336 mL气体中，V(H2)=×336 mL=224 mL，为0.01 mol；V(O2)=×336 mL=112 mL，为0.005 mol。说明电路上有0.02 mol电子转移，因此在b极(Pt、阴极)产生Ag：0.02 mol×108 g·mol1=2.16 g，即0.02 mol的Ag。

（3）n(e)∶n(Ag)∶n(O2)∶n(H2)=0.02∶0.02∶0.005∶0.01=2∶2∶∶1。

（4）由Ag(阳)电极、Pt(阴)电极和AgNO3溶液组成的电镀池，在通电一定时间后，在Pt电极上放电所消耗溶液中Ag+的物质的量等于Ag电极被氧化给溶液补充的Ag+的物质的量，因此AgNO3溶液的浓度不变，溶液的pH也不变。电解5.00%的硫酸溶液，由于其中的水发生电解，因此硫酸浓度增大，由于H+的浓度增大，故溶液的pH减小。

（5）设原5.00%的硫酸为x g，电解时消耗水0.01 mol×18 g·mol1=0.18 g，则：5.00%x=5.02%(x0.18)，解得x=45.18 g。